电动汽车充电机谐波模型的研究
电动汽车充电站谐振现象及其分析
电动汽车充电站谐振现象及其分析随着汽车电动化的发展，电动汽车充电站的建设日益增多。
在使用过程中，人们偶尔会遇到充电站出现谐振现象的问题。
本文将对电动汽车充电站谐振现象进行分析。
我们先来了解一下什么是谐振现象。
谐振是指在受到周期性外力的作用下，系统的振动频率与外力频率相同或互为整数倍的现象。
在充电站中，谐振现象即指充电设备与电动汽车之间可能发生的共振现象。
在电动汽车充电站中，谐振现象可能发生在充电设备与电动汽车之间的电磁耦合环节。
由于电车与充电设备之间存在电磁波传输，当系统的振动频率与外力频率相就会出现谐振现象。
谐振现象对电动汽车充电站的影响主要体现在以下几个方面：1. 充电效率：谐振现象会导致能量的损耗，使得充电效率降低。
当共振发生时，系统的能量传输效率降低，导致充电时间延长。
2. 系统稳定性：谐振现象会对电动汽车充电系统的稳定性产生负面影响。
共振会导致电动汽车充电站内部电压和电流的波动，增加系统故障的风险。
1. 设备设计问题：如果充电设备的设计不合理，容易引起共振现象。
电动汽车充电设备的电磁屏蔽效果不佳，容易受到外界电磁场的影响，导致谐振现象。
2. 地理环境因素：地理环境因素也可能引发谐振现象。
当充电站的地理位置处于某种频率的辐射范围内时，可能发生共振现象。
3. 外界电磁干扰：外界电磁干扰也是谐振现象发生的原因之一。
周围的无线电设备或其他电子设备的电磁辐射可能对充电设备产生干扰，引起谐振现象的发生。
针对电动汽车充电站谐振现象，我们应采取一些措施来解决和减少其影响：1. 设备设计优化：对电动汽车充电设备进行合理的设计和优化，提高其电磁屏蔽效果，减少共振现象的发生。
2. 地理环境选择：在兴建充电站时，选择距离其他频率辐射源较远的地理环境，降低谐振的风险。
3. 电磁干扰消除：通过采取电磁干扰消除措施，减少外界电磁干扰对充电设备的影响，减少共振现象的发生。
电动汽车充电站谐振现象是一个常见的问题，对充电效率和系统稳定性都有一定的影响。
电动汽车充电站谐波治理方案
电动汽车充电站谐波治理方案摘要：随着新能源汽车的发展，电动汽车充电站也在逐渐增多，而电动汽车充电站在为用户提供电能的同时，也会产生大量谐波污染。
因此，为保障用户的用电安全、降低谐波对电网的影响，对电动汽车充电站谐波治理是非常必要的。
基于此，本文就电动汽车充电站谐波治理方案展开分析，旨在为相关工作人员提供借鉴参考。
关键词：电动汽车；充电桩；谐波治理引言：电动汽车充电站是电动汽车的充电基础设施，充电站内包含大量的充电桩，当电网发生三相不平衡、谐波、冲击性负荷等问题时，容易造成谐波的传播，产生高次谐波的问题。
由于电动汽车充电站内使用大量的大功率和高次谐波电能，以及电动汽车充电站内用电设备和充电机等都属于非线性负载，易引起谐波污染，严重时会造成电网的谐波污染，影响供电系统和用电设备的正常运行。
1电动汽车充电桩谐波治理的意义要想实现电动汽车的大范围普及，就必须要建设数量庞大的电动汽车充电站，而充电站的核心设备充电机是一种非线性负荷，也就是由整流器和功率变换器等构成的电力电子装置。
充电站在正常工作时，会在与其相连的并网端口处生成大量的高次谐波，这些高次谐波会流入到配电网中，引起电压波形失真，导致电力系统的功率因子下降，对城市电网带来谐波污染等。
为此，对充电机在充电时产生的谐波进行分析，制定科学合理的谐波治理方案，这对于有效地控制和治理电动汽车充电站谐波污染，保证配电网的供电质量等都有着十分重大的意义。
2谐波源分析从电动汽车充电站谐波来源来看，主要包括：①交流电源供电部分，如变压器、整流器、逆变器等；②直流侧电池充电部分，如逆变器、蓄电池、充电控制器、充电机等。
从谐波源的影响来看，主要包括：①谐波电流放大影响系统设备；②谐波电流增大会使电网损耗增加；③谐波电流增大影响系统运行效率。
3谐波治理目的谐波对电力系统的危害，主要表现在以下几个方面：①增加谐波源设备的额外损耗。
谐波会使发电机、变压器、电容器等电力设备发热，从而增加额外损耗。
纯电动公交充电站谐波分析的模型方法
陷， 如 ’()* 等人的模型假定滤波电感足够大， 充电 机交流侧电流为方波， ,-))-. 等人的谐波预测方法运 用随机理论和方法， 在分析时需要有足够大数量的
［!］ ， 实测比较研究 ’()* 等人通过对单相充电机建模 ［+］ 进行了谐波分析 ， ,-))-. 等人提出了预测一组充电 ［%］ ， 其他研究者分别对实际的 机总电流谐波的方法 ［#/0］ ， 对 ,-))-. 等人 充电机或充电站进行了实测研究 提出的方法进行了验证。但这些研究都存在一定缺
!
方面占据着明显的优势。完全由二次电池 （如铅酸、 镍氢或锂离子电池） 提供动力的纯电动汽车， 完全消 除了废气排放， 符合能源持续利用战略， 有着广阔的 发展前景。北京奥运会期间有 $" 辆纯电动公交车 运行在 % 条线路上， 在奥运村、 媒体村、 比赛场馆之 间提供服务。保障这一运营计划顺利实施的核心基 础设施就是大型纯电动汽车充电站。 充电站的大功率充电机主要采用电力电子技 术， 是一种高度非线性用电设备， 存在对供电网的谐 波污染问题， 尤其在大型充电站中， 大量充电机同时 工作， 产生的谐波电流会对供电网及其他用电设备 产生巨大的影响。因此， 在建设充电站时， 需要考虑 谐波抑制问题， 配备相应的谐波抑制设备。目前已 经进行了一些关于充电机 & 站对供电网影响的研究 工作。有研究小组对充电机的谐波电流情况进行了
2
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电动汽车充电站建模与谐波分析报告
【技术应用】电动汽车充电桩（站）建模与谐波分析（一）•电动汽车 (EV) 充电器是非线性负载，会产生谐波并污染电网。
在建设充电站之前，需要对接入电力系统的充电站的谐波进行模拟和预测，以决定是否配置谐波抑制和无功补偿设备。
本文利用某类充电机的参数建立充电机（站）的MATLAB仿真模型，然后利用快速傅里叶变换（FFT）对仿真数据进行谐波分析。
结果表明，所建充电（站）接入系统运行符合国家谐波标准。
该研究方法也适用于接入电力系统的其他类型和规模的充电器（站）的谐波分析。
关键词：电动汽车充电器[ 1 ]充电站[ 5 ]谐波分析[ 2 ]2006年以来，国际油价涨跌互现，总体呈上升趋势。
不可预测的政治因素对国际油价的影响越来越大。
因此，各国政府高度重视能源政策和战略，纷纷采取措施寻求和开发各种新能源和能源资源。
可再生能源，同时注重提高能源效率和节约能源，以保障国家能源安全。
节能环保、缓解能源危机、改善人类生存环境是汽车工业可持续发展面临的首要问题，也是其发展的方向。
传统汽车消耗大量优质稀缺的石油和天然气，这使得电动汽车成为解决我国石油能源短缺的根本途径。
以电动汽车为代表，大力推动其发展，有助于实现交通能源多元化，维护国家能源安全。
电动汽车需要通过充电器补充电能。
采用电力电子技术的充电器是一种非线性装置，会产生谐波电流，对公共电网是一种污染。
因此，在建设充电站前，需要对充电站注入电力系统的谐波进行模拟预测，判断其是否符合国家标准GB/T14549-93《公共电网电能质量谐波》的要求。
，并决定是否配置相应的谐波。
消波和无功补偿设备。
本文直接针对“电动汽车充电器（站）调节研究”的科研课题。
根据某型充电机的参数和西皇庄电动汽车站的运行数据，利用Matlab建立充电机（站）的仿真模型。
对接入电力系统的机（站）谐波进行仿真分析，为充电机（站）的建设提供参考。
1 充电器（站）仿真模型首先根据某类充电机建立单台充电机的仿真模型，然后在此基础上建立充电机（站）的MATLAB仿真模型。
电动汽车高频充电机的谐波特性分析
ｔ ・ 卵Ｌ ， ＾ ｔＪ
Ａ ｏ ＋ ∑Ａ ， ， ， ｓ ｉ ｎ （ ｎ ｔ ｏ ｔ ＋ ｑ ￣ ） ．
（ ４ ）
Ａ ｏ ＝ Ｊ 。 （ ￡ ） ｄ （ ￡ ） 是 常 数 项 ， 称 为 直 流 分
量 ，即恒定分量。式 （ ４ ）中Ａ 。 ｏ ｒ ｓ ｉ ｎ （ ｔ Ｏ ｔ ＋ ￣ Ｏ 。 ） 的周期
ｌ ｉ （ ｔ ） ｃ ｏ ｓ ｎ ｔ ｏ ｔ ｄ （ ｔ ｏ ｔ ） ．
■，ｎ 次谐波的相
其中最大输出功率 Ｐ ０ 约为 ６ ０ ｋ Ｗ，输入容量 ． ｓ 的 单位是 ｋ Ｖ・ Ａ，充 电 时 间 ｔ的 单 位 为 ｍ ｉ ｎ 。 由 式 （ ２ ） 得充 电机 的输 入 功率 曲线 ，见 图 ２ 。
而ｎ 次谐波为 ： Ａ 肌 ＝ 、 ／
角为 ， Ｉ ＝ ａ ｒ ｃ ｔ ｇ （ Ｂ ／ Ｃ ｎ ） ，ｎ次谐波含有率 为 日 ＝
３ 充 电机 谐 波分 析
３ ． １ 谐 波分 析 的主 要参 数
鲁 × １ ０ ０ ％ 。
ｒ 一
常所用 的供 电系统 中，正弦电压表示为 ：
波 。第 四项 的周期 为原 来 ３ 倍 ，称为 ３ 次谐 波 ，
…
，ｎ 次谐波。除直流量和基波外 ， 其余都是谐波。 式 （ ４ ） 还可 以表示 为 ：
ｉ （ ｔ ） ＝ Ａ ｏ ＋ Ｂ １ ｓ ｉ ｎ （ ｔ ｏ ｔ ） ＋ Ｃ ｌ ｃ ｏ ｓ （ ｔ ｏ ｔ ） ＋ Ｂ ２ ｓ ｉ ｎ （ ２ ｘ ｏ ｔ ） ＋ Ｃ ２ ｓ ｉ ｎ （ ） ＋ …＝
谐 波 电 流 总 含 量 ＼ ／ ∑ ；
（ ３ ）
（ ￡ ） ＝ 、 ／ Ｕ ｓ ｉ ｎ （ ｗ ｔ ＋ ｏ ｔ ） ．
电动汽车充电站谐振现象及其分析
电动汽车充电站谐振现象及其分析电动汽车充电站是指专门为电动汽车提供充电服务的场所。
随着电动汽车的普及，充电站的数量也在不断增加。
充电站的正常运行对于电动汽车的正常使用至关重要，然而在一些充电站中，存在谐振现象，这给充电站的正常使用带来了一定的困扰。
本文将对电动汽车充电站的谐振现象进行分析，并提出解决方案。
谐振是指在特定的频率下，系统的输出能量最大化。
电动汽车充电站中产生的谐振现象，一般是由于设备设计不合理或使用不当所导致的。
主要表现为充电设备在特定频率下产生严重的共振，导致电流过大，电压波动剧烈，甚至烧毁设备的情况。
分析电动汽车充电站谐振现象的原因。
一是设备设计不合理。
电动汽车充电站中的电源、变压器、开关等设备，如果设计不科学，容易使得谐振现象加剧。
二是充电设备使用不当。
充电设备的使用过程中，如果操作不当，比如短时间内集中充电多辆电动汽车，容易导致谐振现象的发生。
接下来，分析电动汽车充电站谐振现象的危害。
谐振会导致充电设备的正常运行受到干扰甚至破坏，进而影响充电站的整体运行。
过大的电流和剧烈的电压波动，可能会对电动汽车的电池充电造成损害，缩短电池的使用寿命。
谐振现象不仅会影响充电站的正常运行，还会给周围的电力设施和设备带来不稳定因素，增加安全隐患。
针对电动汽车充电站谐振现象，可以采取以下解决方案。
一是优化设备设计。
对于电力设备的设计，要根据实际情况合理选择相关参数，减小谐振的可能性。
二是加强充电设备的使用管理。
对于充电设备的使用，要严格按照规定的操作步骤进行，避免集中充电和高频率充电等行为。
三是加强充电站的监测和维护。
定期对充电站进行监测，发现问题及时修复，确保充电站的正常运行。
电动汽车充电站谐振现象是当前充电站中存在的一个较为普遍的问题。
通过优化设备设计、加强充电设备的使用管理和加强充电站的监测和维护等措施，可以一定程度上解决充电站谐振现象带来的问题，确保充电站的正常运行，为电动汽车的充电提供稳定可靠的服务，推动电动汽车的进一步发展。
纯电动汽车电动机的电压与电流谐波分析
纯电动汽车电动机的电压与电流谐波分析随着环境保护意识的不断提高，纯电动汽车作为一种零排放的交通工具，越来越受到人们的关注和喜爱。
电动汽车的核心组成部分是电动机，这是实现机械能转化为电能或者将电能转化为机械能的重要部件。
本文将对纯电动汽车电动机的电压与电流谐波进行详细分析。
电动机作为纯电动汽车的驱动系统，通常采用交流电动机，例如感应电动机或永磁同步电动机。
这些电动机在工作过程中，产生的电压和电流中会存在一定的谐波成分，这些谐波成分会对电动机系统的性能和稳定性产生影响。
在电动机的工作过程中，电动机的电压和电流会产生频率不同的谐波分量。
谐波是波的频率是基波频率（电源频率）的整数倍的波动，其会造成一些电能损耗和潜在的损坏问题。
电压和电流的谐波包含了各种频率的谐波分量，其中最主要的是第三次谐波和第五次谐波。
第三次谐波是频率为电网频率的3倍的谐波成分，它主要由非线性负载引起。
在纯电动汽车的电动机系统中，存在一些非线性负载，如充电器和电动机驱动器。
这些非线性负载会引起电压和电流的谐波成分，包括第三次谐波。
第三次谐波会导致电压和电流波形的畸变，增加谐波损耗，降低电机效率，并可能对其他电气设备产生干扰。
第五次谐波是频率为电网频率的5倍的谐波成分，通常由电容器和非线性负载引起。
在纯电动汽车的电动机系统中，电容器常被用作电压稳定器，它们帮助平衡电路中的电流和电压。
然而，电容器也会引入谐波成分，包括第五次谐波。
第五次谐波会导致电压和电流的失真，增加额外的热损耗，并且可能影响电动机的寿命。
为了减少电动机系统中电压和电流的谐波成分，我们可以采取一些措施。
首先，我们可以通过使用线性负载和传统的磁性元件来减少谐波的产生。
线性负载不会产生谐波成分，而传统的磁性元件能够吸收一部分谐波，减少谐波的传导。
其次，可以通过安装谐波滤波器来减少谐波对电动机系统和其他电气设备的影响。
谐波滤波器能够滤除电压和电流中的谐波成分，使其更接近理想的正弦波形。
智能电网中电动汽车充电站的谐波抑制方法研究
Ｈａ ｍｏ ｉ ｄ ｃ ｉ ｎＭ ｅｈ ｄ ｏ ｅ ｔｉ ｈ ｃｅ ａ ｇ ｎ ｔ ｔ ｎ ｉ ｍ ａ ｔ ｉ ｒ ｎ ｃＲｅ ｕ ｔｏ ｔ ｏ ｆ Ｅｌｃ ｒｃＶｅ ｉｌｓＣｈ ｒ ｉ ｇＳ ａ ｉ Ｓ ｏ ｎ ｒ ｄ Ｇｒ
Ｌ ｎ ， ＩＣａ ＨＡＮＧ ｉ ｓ ａ ＣＨＥＮ Ｎａ — ｈ ｎ ， Ｇｕａ －ｈ ｉ ， ｎｇ ｕ ２ ＬＵ ｈ ｈ ， Ｕ ｎ Ｓ ａ Ｗ Ｘｉ
为 了满足 电动汽 车 电池 充 电或更 换 的需 要 ， 电 网部 门必 须 建设 广泛 、 方便 、 捷 的 电动 汽 车 充 电 快
站。对电网而言， 电站的充电机是一个非线性负 充 载， 随着充电工作 的进行 ， 将给 电网注人较大 的谐 波电流 。 谐波的出现会对电网的正常运行带来一 系列的危害圄 所 以解决充 电站 的谐波问题 ， ， 对于电
匮 叠
Ｓｍ ａ ｔＧｒ ｒ ｉ ｄ
第２ 卷 第２ ８ 期
２ １年２ ０ ２ 月
电网与清洁能源
Ｐ ｗ ｒＳ ｓｅ ａ ｄ Ｃｌａ ｅ ｇ ｏ ｅ ｙ ｔｍ ｎ ｅ ｎ Ｅｎ ｒ ｙ
Ｖ １ ８ Ｎｏ２ ｏ． ２ ． Ｆ ｂ ２ １ ｅ．０２
文章编号 ：６４ ３ １ （０ ２ ０ — ０ １０ １７ — ８ ４ ２ １ ）２ ０ １ － ５
中图分类号 ：Ｍ７ １ Ｍ １ Ｔ １； ７４ Ｔ
文献标志码 ： Ａ
智能 电网中 电动汽 车充 电站 的谐波抑制方法研 究
李璨・ ， 杭乃善－ 。 陈光会ｚ ， 卢珊ｔ ， 吴昕・
（． １ 广西大学 电气工程 学院 ， 广西 南宁 ５００ ； ． ３０４ ２广西水利 电力职业技术 学院 ， 广西 南宁 ５０ ２ ） ３０ ３
ａ ｅ ａ ｌ ，ｉ ａ ａ ｙ ｅ ｈ ｉ ｕｔ ｈ ｒ ｎｃ ｏ ｈ ｏ ｅ ｎ ｘ ｍｐ ｅ ｔ ｎ ｚ ｓ ｔ ｅ ｃ ｒ ｉ ａ ｍｏ ｉｓ ｎ ｔ ｅ ｐ ｗ ｒ ｌ ｃ ｄ Ｓｓｄ ｔ ｅ ｐ ｎ ｉ ｌ ａ ｓｖ ｌ ｒｂ ｅ ｙ ｉｔｏ ｕ ｅ ． ’ ｉｅ ｗｉ ｔ ｒ ｃｐ ｅ ｏ ｐ ｓ ｉ ｅｆ ｔ ｒ ｆ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｈｈ ｉ ｆ ｉ ｅ ｉ ｌ Ｆ ｎ ｌ ，ｔ ｒ ｕ ｈ ｅ ｔ，ｃ ｍｐ ｒｓ ｎ ｅ ｉ ａ ｙ ｈ ｏ ｇ ｔｓｓ ｏ ａｉｏ ｓ ａ ｍａ ｅ ｅｗｅ ｎ ｔ ｅ ｌ ｒ ｄ ｂ ｔ ｅ ６ ｈ
电动汽车充电站的仿真建模与谐波分析
电气传动 2019 年 第 49 卷 第 11 期
电动汽车充电站的仿真建模与谐波分析
李想 1，李晓飞 1，卢碧玉 1，黄涛 1，汪舜羽 2 （1. 广西电网有限责任公司 柳州供电局，广西 柳州 545006；
2. 东南大学 电气工程学院，江苏 南京 210096）
规律；文献［9］主要研究了各次谐波电流含有率、 电流总谐波畸变率和功率因数与电动汽车充电 功率和充电台数之间的关系；文献［10］则对充电 站内不同充电模式下充电机的相互影响进行了 谐波仿真分析。
（1. Liuzhou Power Supply Bureau，Guangxi Power Grid Co.，Ltd，Liuzhou 545006，Guangxi，China； 2. School of Electrical Engineering，Southeast University，Nanjing 210096，Jiangsu，China）
Key words: electric vehicle（EV）；power quality；harmonic pollut受人们的 关注，当下存在着石油消耗量持续增加、汽车尾 气对大气造成污染等问题，对国家发展和人民生 活都造成了很大的影响［1-4］。因此，电动汽车的发 展势在必行。文献［5］指出电动汽车主要在夜间 进行充电，可以改善电网负荷曲线。同时，电动 汽车可以看成具有一定可控性的分布式电源，能 够在负荷高峰时向电网反向馈电［6］。此外，电动 汽车还具有污染小、能耗小、噪声小及改善能源 结构等优势。
关键词：电动汽车；电能质量；谐波污染；仿真 中图分类号：TM28 文献标识码：A DOI：10.19457/j.1001-2095.dqcd19050
电动汽车充电站谐波分析及治理研究
提供参考依据。
关键词 ： 电动汽车 ； 充 电站 ； 谐波； 功率因数 ； 滤波器
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｉ ｆ ｅ ｌ ｄ ｔ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ａ ｎ ｄ ｔ ｙ ｐ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｏ ｎ ｉ ｆ ｇ ｕ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｏ ｆ Ｇｕ ａ ｎ ｇ ｘ ｉ Ｎａ ｎ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｚ ｈ ｕ ｘ ｉ Ｏ ｖ ｅ ｒ ｐ ａ ｓ ｓ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉｃ ｒ
Ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ Ｃ ｈ ａ ｒ ｇ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｌ ｉ ｕ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｔ ａ ｎ ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｒ ｃ Ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ Ｃ ｈ ａ ｒ ￣ ｎ ｇ Ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ａ ｈ ａ ｒ ｍ ｏ ｎ ｉ ｃ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ ｉ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｔ ｈ ｅ ｈ ａ ｒ ｍ ｏ ｎ ｉ ｃ ｏ ｆ ｃ ｈ ａ ｒ ￣ ｎ ｇ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ． Ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｄ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ｈ ａ ｍｏ ｒ ｎ ｉ ｃ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ， ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｉ ｍｐ ｅ ｄ ａ ｎ ｃ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｓ ｒ ｏ ｆ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ
摘要： 针对广西南宁竹溪立交与柳 州潭 中电动汽车充 电设施 的现场测试情况 以及充 电站设备典型配置及参数 ， 采用 电力 系 统谐 波电流含有率计算程序计算分析充 电站 的谐 波。考虑谐波源性质 、 电力系统结构 、 阻抗参数和谐波治理标准 等 ， 通过理论 及仿真结果对 比分析 了在无滤波无补偿 、 无 源滤 波加 电容补偿 和有源滤波动态补偿情况下系统 的谐波 ， 为今后充 电站设备配置
电动汽车充电站的谐波治理
应各 次 谐 波 电 流也 小 ， 频 隔离 ， 高 装置 体 积 较 小 ，
输 出纹波 低 ， 动态 性能 好 ， 换效 率高 。采 用第 三 变 类充 电机 不需 加装 谐波 治理 装置 。
污染 ， 必要对 大 型充 电站 的谐 波污 染进 行 治理 。 有
１ 充 电站 充 电技 术 分 析
后产 生 一个 与负 载 谐 波 电压 大 小 相 等 ， 向相 反 方
的谐 波 电压 进 行 补偿 。补偿 后 ， 电源 电 流会 发 生
变 化 ， 而使 得整 流桥 桥臂 的导通 角增加 ， 而使 从 进
低开 关器 件 的开 关 频 率 等 优 点 ， 因而 一 直 在有 源
电力 滤 波器 中得 到广 泛应 用 。
数， 有效 地抑 制 谐 波 干 扰 。有 源 滤 波 除 了 滤 除谐 波外 ， 同时 还可 以动 态补偿 无 功功 率 ， 其优 点是 反 映动作 迅速 ， 除谐 波可 达到 ９ 以上 。 滤 ５ 但 还 是需要 从 多方 面采 取措施 。充 电机供 货
并 联型 有源 滤波 器 的主要 功能 是使 补偿 电流
于 电压源 而有所不 同 。如谐 波是 由用 户 自己产 生 ， 则基本属 于 电流 源型 ， 故应采取并 联滤 波 。
３ 结 语
综上 所述 ， 电站 接 人对 电 网运 行 是 有 影 响 充
为 消除各 节 点 电压 的谐 波 ， 该 采 用 就 近并 应 联谐 波 补偿 等措 施 ， 偿 谐 波 电流 与 非 线 性 负荷 补 注人 谐 波 电流大 小相 等 ， 向相 反 ， 而使各 个节 方 从
定 ， 适合 对 电能 质 量要 求 较 高 的用 户 使 用 。采 较
用检测 负 载谐 波 电 压控 制 方 式 ， 串联 型 有 源 电力
电动汽车充电站实测谐波电流问题分析
ｌ ｆ 罢 娑 Ｏ ≤Ｏ １ ≤
５ （） ￡ 一 ０ 其他
Ａｎ ｌ ｓｓ ｏ ｔ ａ ｅ ｓ ｒ ｄ Ｈ ａ ｍｏｎ ｃ Ｃｕｒ ｅ ｔＰｒ ｂ ｅ ａ ｙ ｉ ｆＡｃ ｕ ｌＭ ａ ｕ ｅ ｒ ｉ ｒ ｎ ｏ ｌ ｍ ｉ ｅ ｔ ｉ ｅ ｃ ｅ Ｃｈ ｒ ｉ ｇ Ｓ ａ ｉ ｎ ｎ Ｅｌ ｃ ｒｃ Ｖ ｈｉｌ ａ ｇ ｎ ｔ ｔｏ
量
公 用 电 网 间谐 波 》 Ｇ ２ ２ － ２ ０ 《 能 质 、 Ｂ １ ３６ ０ ８ 电
电压 波 动 和 闪变 》 以及 ＧＢ １ ５ ３－２ ０ ￣ 能 ５ ４一 ０８ 电
生影响 ， 因此 研究 有 关 电动 汽 车 充 电时 对 电 网 的影 响就显 得尤 为重要 。 充 电机对 电动 汽 车充 电时会 产 生 谐 波 ， 目前 国
某 充 电站 取得 的实 测 数 据 中发 现 ， ３次谐 波 电压 和 电流不 但存 在 ， 而且还 比较 高 ， 表 明理论 与实 际之 这
点 的谐波 水平 依据 ； 于谐波 测试 数据 变化较 大 的 ， 对 按 ９ ％概 率取值 ， ５ 三相谐 波 数据 以最 大 的一相 作 为
考 核依 据 。
分 别在 ３台和 ４台充 电机 同时 工作 时 ， 有 源 及 消 谐装置 投入 和退 出状 态下 ， 测试 电 网侧谐波 电流 ，
测试 结 果 见 表 １ 其 中， 波 电流 允 许 值 是 以 。 谐 １ ０ＭＶＡ为基准 短路 容量 。测试 的步 骤 ： ０ 在有 源 消
新能源汽车电机谐波机理分析（谐波初识）
新能源汽车电机谐波机理分析（谐波初识）⼀、基本概念理解1、谐波概念谐波主要是对⼀个波形进⾏频域分析，基波为需求波形，其余为谐波。
2、空间谐波研究意义空间谐波是空间波形分布的频域分析结果，分析波形沿着空间⾓度变化的谐波组成。
对于正弦波电机⽽⾔，任何转矩、反电势均是空间谐波（相带谐波、齿谐波、转⼦谐波）相互作⽤的结果。
3、时间谐波研究意义时间谐波为时间运动的频域分析，分解出来的谐波以电机时间采样长度为基本周期，体现电机各个波形的运动规律。
⽐如转矩脉动、反电动势、损耗以及损耗脉动均表明电机中存在很多时间谐波。
时间谐波体现了电机各个性能参数在电机运转中的变化规律。
4、电机时间空间谐波研究意义但从空间谐波或者时间谐波不⾜以表⽰电机转矩、损耗、反电势等参数的变化。
其次，某⼀个时刻的空间谐波由很多不同的时间谐波叠加⽽成。
以下为不同时刻ANSOFT软件FFT分析结果：谐波幅值的变化验证了时间谐波的存在以及⽆法⽤简单的FFT研究电机谐波的真实原因。
⼆、谐波简单分类1、相带谐波，个⼈也叫做组分布谐波相带谐波主要受极槽配合和槽⼝影响，主要特征：所有谐波产⽣的反电动势均为基波；所有谐波质点振动周期相等，波形运动速度为谐波次数分之⼀；谐波受极槽配合变化明显，可以产⽣分数次谐波；理想模型谐波中不含3的被数次谐波。
2、转⼦谐波转⼦谐波主要受转⼦⼏乎系数和转⼦结构影响。
主要特征：是反电动势谐波的主要来源之⼀；质点振动周期为基波乘以谐波次数，波形运动速度相等；谐波主要受极弧系数影响。
3、齿槽谐波定⼦开槽引⼊的电机谐波。
主要特征：谐波次数为齿数±1；对反电势谐波影响⼩；是转矩脉动主要来源之⼀；4、转⼦结构引⼊磁阻谐波转⼦结构以及转⼦磁钢槽导致。
主要特征：负载反电动势谐波源之⼀；负载纹波脉动源之⼀。
三、谐波分析⼯具与⽅法磁密谐波随着空间⾓度变化成分布变化，随着时间点变化成运动变化，即⼀个周期的磁密谐波既是空间函数，⼜是时间函数。
电动汽车车载充电机接入住宅区配电网谐波研究
电动汽车车载充电机接入住宅区配电网谐波研究魏大钧;孙波;张承慧【摘要】分析了车载充电机接入小区低压配电网产生的谐波特征.基于Simulink 平台建立了含车载充电机的住宅区传统三相配电网和新型单相配电网仿真模型,结合对配电变压器阻抗特性的研究,对比分析了2种配电模式下不同数量电动汽车接入充电产生谐波的变化规律.结果表明:随着车载充电机接入数量增多,2种配电模式下的谐波电流变化平缓,但电压畸变率均明显增大;在相同数量充电机接入情况下,配电容量越大,系统电压畸变越小;单相配电的电压谐波畸变较三相配电可增幅70％以上,对谐波耐受力较差.【期刊名称】《电力自动化设备》【年(卷),期】2014(034)002【总页数】6页(P13-18)【关键词】电动汽车;车载充电机;充电;住宅区配电;谐波分析;变压器容量【作者】魏大钧;孙波;张承慧【作者单位】山东大学控制科学与工程学院,山东济南250061;山东大学控制科学与工程学院,山东济南250061;山东大学控制科学与工程学院,山东济南250061【正文语种】中文【中图分类】TM76;U469.720 引言随着石油资源紧缺与汽车污染等问题的加剧，发展电动汽车已是势在必行[1]。
而大规模无序充电行为将会严重影响电网的安全、经济运行，因此研究电动汽车调度策略[2-3]与充电设施规划[4-5]至关重要。
目前电动汽车电能补给模式可分为常规充电、快速充电和电池更换3种。
从长期来看，随着电动汽车的逐步普及，利用安装在住宅小区、停车场内的交流充电桩进行常规充电应是电动汽车充电的主流模式。
但车载充电机为非线性负载，其大规模接入将给小区配电网带来很大的谐波。
因此，合理规划小区配电，以减小车载充电机带来的谐波影响，对电动汽车的普及具有重要意义[6]。
受电动汽车内部空间所限，车载充电机功率较小，一般为单相交流输入，而目前国内对电动汽车充电谐波问题的研究则主要集中在采用大功率地面直流充电机的充电站上。
电动汽车充电站中谐波相互抑制的研究
为 ２组 充 电机 供 电， 能使 ２组 ６脉 波整 流充 电机 产 生 的 ５次 、 谐波 电流 在 电源处 相互抑 制 ； ７次 ２组
充 电机 输 出功率 越接近 ， 波抑 制效果 越好 ． 谐 关 键词 ： 电站 ； 充 谐波 相位 ； 谐波 抑制 ； 变压器 接 线方 式 中图分 类号 ： Ｍ７ ３ 文献 标识 码 ： Ｔ ４ Ａ 文章 编 号 ：６ ４３ ８ ２ １ ） ３０ ０ ５ １ ７ —５ Ｘ（ ０ ２ ０ —０ 卜０
・
１ ・
徐州工程学院学报 （ 自然科 学 版 ）
２１ ０ ２年 第 ３期
１ ２ 充 电 站 模 型 ．
工 频周 期相 对于 动力 电池充 电所 需要 的时 间很短 ， 而可 以认 为功 率变 换器 工作处 于恒 功率 状态 ， 因 即将 三相整 流滤 波后 面 的功率变 换 电路等 效为 非线性 电阻
摘要 ： 通过 建 立充 电站仿 真模 型 ， 究充 电机 输 出功率和 变压 器接 线 方式对 谐 波 电流 相位 的影 研
响． 仿真 结果表 明充 电机 输 出功率 相差 越大 ， 波 电流相 位 差越 大 ； 谐 变压器 联 结 方 式对 高 压侧 谐 波 电流相 位影 响很 大． 根据 仿 真结果 ， 通过 增 大 多台充 电机 输 出功 率之 间的差 距 ， 多 台充 电机谐 波 使
２１ ０ ２年 ９ 月
Ｓ ｐ．２ ２ ｅ ０１
电动汽 车 充 电站 中谐 波 相 互 抑 制 的研 究
刘 志 珍 杜 学 龙 ， ， 薛 亮 张 华栋 ，
（ ． 东 大 学 电气 工 程 学 院 ， 南 ２ ０ ６ ；． 东 电力 集 团公 司 ， 南 ２ ００ ） １山 济 ５０ １ ２ 山 济 ５０ １
电动汽车充电站及谐波治理仿真研究
见表 １
图 ５ 电动 汽 车 充 电站 仿 真模 型
充 电站 仿真 模型 最右侧 由若 干 台并 联 的充 电机
组成 ． 图 ６所示 。 如
ｔ ｌ ｒｉ ／５ ｎ ａ
图 ３ 离散 化 后 的
阻值
充电机 Ｎ
表 １ 闩 随 时 间 变化 值
ｔｍｉ ／ ｎ
１ ５ ３ ０ ４ ５ ６ ０ ７ ５ ９ ０ １５ ０
１０ ２ １５ ３
Ｒｒｎ ／
２ ．１ ９９ ２ ．３ ８４ ２ ．６ ７７ ２ ３２ ７ ２ ．９ ６９ ２ ．４ ６７ ２ ．２ ６５
２ ３ ６．４ ２ ．７ ６１
ｔｍｉ ／ ｎ
１０ ５ １５ ６ １０ ８ １５ ９ ２０ １ ２５ ２ ２０ ４
２５ ５ ２０ ７
ＲｃＱ ／
２ ．５ ６０ ３ ．９ ０８ ４ ２３ ５ －３ ５ ．０ ８０ ７ ．７ ９４ １ ０９ ０ ． １ ９２ ４ Ｉ２
２２ 谐 波 电压 限值 ．
谐 波 电 压会对 电网带来 很 大 的损 害 ，注 入 电网 的谐 波 电压 也需要 满 足 国家标 准 Ｇ ／ ４ ４ — ９ ３ Ｂ Ｆ１ ５ ９ １ ９
《 电能 质量 公 共 电 网谐 波 》 的要 求 。
表 ３ 电 网谐 波 电压 限 值
ａ 不同台数时 。 ５次 电流 谐 波 随 时 间变 化 曲线
３２ 谐 波 电 流 限 值 ．
图 ７ 充 电机 电流 谐 波
可 以看 出 ，谐 波 电流 的 主要 次 数 为 ６ ＋ （ ＝ ｋ ｌ
电动汽车充电桩谐波的危害与治理探析
电动汽车充电桩谐波的危害与治理探析摘要：自进入21世纪以来，我国社会的发展就变得越来越迅速，各个行业的发展速度也逐渐提升，尤其是汽车制造工业的发展。
而随着汽车的不断增加，各种问题也日益凸显，比如：排放的尾气、对空气造成的污染等。
因此，为了可以更好的为人们提供健康的生活环境，保证能源能够正常的供给，各个国家也在积极的投入人力物力来解决所面临的问题，在这种背景下，本文对电动汽车充电桩谐波的危害进行了简单的分析，并且制定了相应的治理对策。
关键词：电动汽车；充电桩谐波；危害；治理；探析近年来，由于人们节能环保意识的逐渐提升，使得电动汽车的发展也变得越来越好，在为人们提供便利的同时，也存在着一些问题，比如：集充电设备会产生谐波。
对于电动汽车而言，其自身产生的充电桩谐波，可能引发各种危害事故。
因此，为了可以最大程度的降低电动汽车充电桩谐波的危害，相关人员应该结合实际情况，有针对性的制定和调整对策，保证电流频率以及谐波的输出，能够完全符合我国国家的标准和规定。
一、电动汽车充电桩含义探析所谓的电动汽车充电桩，其主要是指电动汽车所需要的供电设备。
通常情况下，电动汽车的充电桩主要可以分为两种形式，分别是直流以及交流，其中交流的充电桩主要安装在电动汽车以外的地方，与相应的电网连接在一起。
比如在实际的发展过程中，交流充电桩往往会固定到墙面或者是地面上，也有可能被安装到停车场或者是写字楼等公共建筑物中，保证其可以为有车载充电器的电动汽车提供更方便的充电接口。
同时，电动车的充电桩主要是利用电能电子表，而且充电桩的插线端口也安装了相应的防雷设备。
而对于直流的电动车充电桩而言，其往往被安装固定在电动汽车的外部，与相应的电网连接在一起，很大程度上为电动汽车提供了小功率的供电装置。
对于直流的充电桩来说，其具备充电极细的功能，能够对值用点状态进行实时的监控，并且，对充电的电量进行科学合理的计算[1]。
二、电动汽车充电桩谐波的危害探析严格意义上来讲，电动汽车主要就是以电能为趋势动力，并且绝大多数是利用燃料电池或者充电电池，很大程度上降低了汽车的噪声，也减小了气体排放对环境产生的污染，所以其具有较高的节能环保效果，因此，电动汽车的能源范围较为广泛，包括：水力以及火力等电力的发送，而这些因素都在一定程度上决定了，电能的来源相对容易。
基于PSCAD的电动汽车充电装置建模研究及谐波分析
新 能 源 一 一 ｚ ｚ ，》 ×ｚ ｍ ０、 ｚ ｃ
基 于Ｐ Ｃ Ｓ ＡＤ的 电动 汽车 充 电 装置建 模 研 究
及谐 波 分析
马玲玲 ， 张洁琼
（ 汉 大学 电气工程 学 院 ，湖北 武汉 ４０ ７ ） 武 ３ ０２
摘 要： 随着能源和环境 问题 的日益突出， 电动汽车以其环保、 清洁、 节能等优点， 已成为未来新能源汽车的主要发展
方向。电动汽车的发展和普及离不开充 电站的建设， 而充电站中的充电机为非线性设备， 会对 电网产生谐波污染。分
析了电 动汽车充电 装置的组成和工作原理， 结合其性能特点和影响因素， 了电动汽车充 电 设计 装置的实现方案． 在电
力系统分析 中的专业仿真工具（ Ｓ Ａ 中搭建 了电动汽车充电机电路 ， Ｐ Ｃ Ｄ） 并对构建 的充电装置模型进行谐波分析 ， 提
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ａｓｔ ｅ ｅ ｅ ｇ ｎ ｎ ｉ ｎ ｎ ｓ ｕ ｓ ａｅ ｂ ｃ ｍｉ ｇ ｉ ｃ ｅ ｓｎ ｌ ｒ ｍｉｅ ｔ ｅｅ ｔ ｃ ｖ ｈ ｃｅ ａ ｅ ｂ ｃ ｍｅ ｔｅ ｍａｎ ｎ ｗ ｓｒ ｃ ： ｈ ｎ ｒ ｙ ａ ｄ ｅ ｖｒ ｍｅ ｔｉ ｅ ｒ ｅ ｏ ｎ ｎ ｒ ａ ｉ ｇｙ ｐ ｏ ｎ ｎ， ｌｃ ｒ ｅ ｉ ｌｓｈ ｖ ｅ ｏ ｈ ｉ ｅ ｏ ｓ ｉ ｅ ｅ ｇ ｖ ｈｃ ｅ ｏ ｆ ｔｒ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｄｒ ｃ ｉｎ ｅ ａ ｓ ｏ ｔ ｅｒ ｄ ａ ｔ ｇ ｓ ｎ ｎ ｉ ｎ ｎａ ｐ ｏ ｅ ｔ ｎ． ｌ ａ ａ ｄ ｎ ｒ ｙ ｎ ｒ ｙ ｅ ｉｌ ｓ ｆ ｕ ｕ ｅ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｉ ｔ ｂ ｃ ｕ ｅ ｆ ｈ ｉ ｅ ｏ ａ ｖ ｎ ａ ｅ ｉ ｅ ｖ ｒ ｍｅ ｔｌ ｒ ｔ ｃｉ ｃ ｅ ｎ ｎ ｅ ｅ ｇ ｏ ｏ ｃ ｎ ｅ ｖ ｔ ｎ Ｔ ｅ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｎ ｏ ｕ ａ ｚ ｔ ｎ ｏ ｌ ｃｒ ｅ ｉｌ ｓａ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔｄ ｗｉ ｈ ｏ ｓｒ ｃｉｎ ｏ ｈ ｒ ｉ ｇ ｓａｉ ｎ Ｔ ｉ ｏ ｓ ｒ ａ ｉ ． ｈ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｄ ｐ ｐ ｌ ｒ ａ ｉ ｆ ｅ ｔ ｃ ｖ ｈ ｃｅ ｒ ｏ ｎ ｃｅ ｔ ｔ ｅ ｃ ｎ ｔ ｔ ｆｃ ａ ｇ ｎ ｔ ｔ ． ｈ ｓ ｏ ａ ｉ ｏ ｅ ｉ ｈ ｕ ｏ ｏ
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（ １ ． Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｅ ｎ ｅ ｒ ｙ ｇ ａ ｎ ｄ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｒ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ，Ｈ ｏ ｈ ａ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｎ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ ２ １ ０ ０ ９ ８ ， Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｓ ｕ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ． Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ Ｒ ｅ ｎ ｅ ｗ ａ ｂ ｌ ｅ Ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ Ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ｏ ｆ Ｍｉ ｎ ｉ ｓ ｔ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｅ ｄ ｕ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｈ ｏ ｈ ａ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｓ ｒ ｉ ｔ ｙ ，Ｎ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ ２ １ ０ ０ ９ ８ ， Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｓ ｕ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ｖｏ ｌ － ２ ９ Ｎｏ． ２
Ｆ ｅ ｂ ． ２ ０１ ３
中 图分 类 号 ： Ｕ ４ ６ ９ ． ７ ２
文献 标 志 码 ： Ａ
电动 汽 车 充 电机 谐 波 模 型 的研 究
魏哲林 ， 袁越 ， 傅 质馨
（ １ ． 河海 大学 能 源与 电气学 院 ，江 苏 南京 ２ １ ０ ０ ９ ８ ； ２ ． 河 海大 学 可再 生能源发 电技 术教 育部 工程研 究
蟊 口一
Ｃｌ ｅ ａ ｎ Ｅｎ ｅ ｒ ｇ ｙ
第２ ９ 卷第 ２ 期 ２ ０ １ ３年 ２月
文章编号 ： １ ６ ７ ４ — ３ ８ １ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ ０ ６ １ — ０ ６
电网与清洁能源
Ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ａ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ｄ Ｃ ｌ ｅ ａ ｎ Ｅｎ ｅ ｒ ｇ ｙ
文献 ［ ３ １ ￣ ｌ Ｊ 用 收 集 的 电动 汽 车 充 电机 的 输 出数
据对谐波电流进行计算 ， 然后利用概率统计学大数 定律和 中心极限定理 ， 建立了多谐波源谐波分析 的 数学 模 型 ， 研究 多 个充 电机产 生 的谐 波 电流及 其 概 率特性。文献ｆ ４ １ 提出了电动汽车充电机简化的谐波 工程 算法 。采用 线性 分段 函数 近似充 电机 等值非 线 性 电阻 ， 计 算一 个 充 电周 期 内 的谐 波 变化 特性 和 谐 波最大值。文献『 ５ １ 利用蓄电池模型代替电动汽车 ， 并建 立 了多 台充 电机 同时工作 的模 型 。文 中用 蒙特 卡 洛法 分析 了总 电流 畸变 率 ， 结 果 表 明总 电流 畸变
ＡＢＳ ＴＲＡＣＴ：Ａ ｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｓ ｗｉ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ａ ｎ ｄ
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